Resultados de investigación de Olman Gómez Espinoza, posiciona a la planta como modelo para estudiar la fotosíntesis de alarma, una hipótesis novedosa que ha surgido recientemente.

“Colobanthus quitensis” o “Clavel Antártico”, es una de las dos especies de plantas con flor que son nativas de La Antártica, destacadas por su capacidad de sobrevivir y adaptarse a unos de las regiones más hostiles para la vida en la tierra.  ¿Qué podemos aprender de esta planta y cómo podría aportar al mejoramiento genético vegetal?

“Caracterización de proteínas similares a germinas en Colobanthus quitensis y su relación con la degradación de cristales de oxalato de calcio frente a una limitación de CO₂”, es el nombre de la investigación realizada por Olman Gómez Espinoza y con la cual obtuvo el grado de Doctor en Ciencias mención Biología Celular y Molecular Aplicada de la Universidad de La Frontera.

La investigación fue realizada en el Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular del Instituto de Agroindustria de la Universidad de La Frontera, Chile y en el Laboratorio de Genómica e Biología Molecular de Plantas de La Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de Sao Paulo, Brasil, bajo la dirección de los profesores, Dr. León Bravo y Helaine Carrer.

“Los objetivos centrales de mi investigación fueron la búsqueda e identificación de enzimas con actividad oxalato oxidasa en la planta antártica Colobanthus quitensis y a su vez, determinar si estas proteínas estaban asociadas con la descomposición de cristales de oxalato de calcio en esta planta”, explica el Dr. Gómez.

De profesión Ingeniero en Biotecnología del Instituto Tecnológico de Costa Rica, ingresó al Programa de Doctorado el primer semestre del año 2017.

A juicio del Dr. Gómez, la investigación permitió comprobar que efectivamente la planta poseía enzimas con actividad oxalato oxidasa, las cuales fueron identificadas y directamente asociadas con la descomposición de cristales de oxalato de calcio. La hipótesis planteada es que la descomposición de estos cristales libera CO2, que puede ser usado por la planta como una fuente de carbono interna para la fotosíntesis, en un proceso conocido como fotosíntesis de alarma.

“Particularmente el resultado más relevante, que engloba a todo los otros, es posicionar a la planta Colobanthus quitensis como modelo para estudiar la fotosíntesis de alarma, una hipótesis novedosa que ha surgido recientemente, pero que necesita de una mayor validación, y esta planta puede ser el camino para comprenderla mejor”, enfatiza.

En el marco de la investigación, el Dr. Gómez registró 7 publicaciones WoS y 1 capítulo de libro. Además, 6 presentaciones en congresos nacionales y 5 presentaciones en congresos internacionales.

En relación a la aplicación práctica de los resultados obtenidos, el Dr. Gómez señala que las proteínas similares a germinas (GLPs) y en particular las que tienen actividad oxalato oxidasa (OxO), han sido utilizadas para el mejoramiento de especies vegetales, mediante ingeniería genética. Por ejemplo, investigadores de la State University of New York, desarrollaron un árbol de castaño americano con un gen OxO de trigo. “La enzima OxO descompone el ácido oxálico, que es una de las principales "armas" que utiliza el hongo del tizón para atacar a los castaños. Y con esto están intentando “salvar” una especie que estaba casi extinta debido al ataque de un hongo. Por tanto, vale la pena estudiar el potencial biotecnológico de las GLPs de Colobanthus quitensis”, añade.

Al finalizar esta etapa, el Dr. Gómez destacó que el Doctorado le permitió desarrollar muchas habilidades intrínsecas para evolucionar como un mejor investigador: Desde el planteamiento y desarrollo de la investigación como tal, hasta aspectos más asociados al quehacer del día a día del científico. “Todas estas herramientas confluyen en un crecimiento personal a nivel académico, pero también humano, que espero se vea reflejado en impulsar investigación de alto impacto y en la formación futura de estudiantes y científicos”, sostiene.